SU1739182A1 - Differential capacity transducer for linear displacements - Google Patents

Differential capacity transducer for linear displacements Download PDF

Info

Publication number
SU1739182A1
SU1739182A1 SU894704539A SU4704539A SU1739182A1 SU 1739182 A1 SU1739182 A1 SU 1739182A1 SU 894704539 A SU894704539 A SU 894704539A SU 4704539 A SU4704539 A SU 4704539A SU 1739182 A1 SU1739182 A1 SU 1739182A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
screen
sensor
capacitance
gap
Prior art date
Application number
SU894704539A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Степанович Мельник
Вячеслав Петрович Кантемиров
Юрий Петрович Бородин
Александр Андреевич Пчолинский
Original Assignee
Melnik Vadim S
Kantemirov Vyacheslav P
Borodin Yurij P
Pcholinskij Aleksandr A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Melnik Vadim S, Kantemirov Vyacheslav P, Borodin Yurij P, Pcholinskij Aleksandr A filed Critical Melnik Vadim S
Priority to SU894704539A priority Critical patent/SU1739182A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1739182A1 publication Critical patent/SU1739182A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Дифференциальный емкостной датчик линейных перемещений содержит два установленных с зазором электрода, подключенные между ними и выходными клеммами датчика два конденсатора св зи и разме- щенный в зазоре между электродами экран, соединенный с общей точкой заземлени  и установленный с возможностью перемещени  по нормали к электродам.Differential linear capacitive displacement sensor contains two electrodes installed with a gap, two communication capacitors connected between them and the sensor output terminals and a screen placed in the gap between the electrodes, connected to the common ground point and mounted for normalization to the electrodes.

Электрическа  емкость конденсаторов св зи в несколько раз меньше емкости одного из электродов относительно экрана при симметричном расположении экрана между электродами.The electrical capacitance of the coupling capacitors is several times smaller than the capacitance of one of the electrodes relative to the screen, with the screen being symmetrically positioned between the electrodes.

На чертеже приведена схема диффе- ренциального емкостного датчика линейных перемещений.The drawing shows a diagram of a differential capacitive linear displacement sensor.

Датчик содержит два установленных с зазором электрода 1 и два конденсатора 2 св зи, подключенные между электродами 1 и выходными клеммами 3 датчика. В зазоре между электродами 1 размещен экран 4, соединенный с общей точкой 5 заземлени  и установленный с возможностью перемещени  по нормали к электродам 1. В про- цессе измерени  экран 4 св зывают с объектом контрол  (не показан).The sensor contains two electrodes 1 installed with a gap and two coupling capacitors 2 connected between electrodes 1 and the output terminals 3 of the sensor. A shield 4 is placed in the gap between the electrodes 1, connected to the common ground point 5 and mounted for movement along the normal to the electrodes 1. In the measurement process, the screen 4 is connected with the test object (not shown).

Дифференциальный емкостной датчик линейных перемещений работает следующим образом.Differential capacitive linear displacement sensor works as follows.

Если электрические емкости конденсаторов 2 св зи равны между собой, то в исходном состо нии датчика, когда экран 4 симметрично расположен в зазоре между электродами 1; емкости Ci и С2 выходных клемм 3 датчика относительно экрана 4 также равны между собой, что соответствует нулевому значению разностной емкости ДС1 Сч - €2. При перемещении экрана 4 от положени  симметрии на величину х емко- сти Ci(x) и Са(х) измен ютс  так, что одна из них увеличиваетс  с ростом х, а друга  уменьшаетс . Зависимость ДС1 (х), представл юща  выходную характеристику датчика, описываетс  выражениемIf the capacitances of the capacitors 2 are equal to each other, then in the initial state of the sensor, when the screen 4 is symmetrically located in the gap between the electrodes 1; the capacitances Ci and C2 of the output terminals 3 of the sensor relative to the screen 4 are also equal to each other, which corresponds to the zero value of the differential capacitance DC1 MF - € 2. When screen 4 is moved from the position of symmetry by the value of x, the capacitances Ci (x) and Ca (x) change in such a way that one of them increases with x, and the other decreases. The dependence DC1 (x), representing the output characteristic of the sensor, is described by

, I 2 Ј0 S х, I 2 Ј0 S x

ДС1DS1

d2 (1 н- К)2 - Ј)2d2 (1 n-K) 2 - Ј) 2

0)0)

где Јо - диэлектрическа  посто нна ;where Oo is dielectric constant;

5 10 5 10

15 20 2515 20 25

30thirty

35 40 4535 40 45

S - площадь электрода 1;S is the area of the electrode 1;

d - рассто ние между электродами 1 и экраном 4 в положении симметрии экрана 4;d is the distance between the electrodes 1 and the screen 4 in the symmetry position of the screen 4;

К Ј0 S/(Cd) - коэффициент, показывающий во сколько раз емкость С конденсаторов 2 св зи меньше емкости Ј0 S/d одного из электродов 1 относительно экрана 4 при симметричном его расположении между электродами 1.K Ј0 S / (Cd) is a coefficient that shows how many times the capacitance C of the capacitors 2 of the coupling is less than the capacitance Ј0 S / d of one of the electrodes 1 relative to the screen 4 with its symmetrical arrangement between the electrodes 1.

Из формулы (1) видно, что в случае К О (обкладки конденсаторов 2 св зи коротко- замкнуты) при больших перемещени х экрана 4, когда Ixl , |ДС | - °о . Это свидетельствует о нелинейности выходной характеристики датчика на кра х диапазона измерени , если услови  ее линеаризации не соблюдены,It can be seen from formula (1) that in the case of K O (the plates of capacitors 2, the connections are short-circuited) with large displacements of the screen 4, when Ixl, | DC | - ° about. This indicates the nonlinearity of the output characteristic of the sensor at the edges of the measurement range, if the conditions for its linearization are not met,

Если емкость С конденсаторов 2 св зи в несколько раз меньше емкости одного из электродов 1 относительно экрана 4 в положении его симметрии между электродами 1 и коэффициент К удовлетвор ет неравенству (1 + К)2 1, то вычитаемым в знаменателе формулы (1) можно пренебречь и записать дс„ 2ЈoSIf the capacitance C of capacitors 2 is several times smaller than the capacitance of one of the electrodes 1 relative to the screen 4 in the position of its symmetry between electrodes 1 and the coefficient K satisfies the inequality (1 + K) 2 1, then the subtracted denominator of the formula (1) can be neglected and write ds „2ЈoS

d2 (1 + К)2d2 (1 + K) 2

Выражение (2) представл ет линеаризованную выходную характеристику датчика на кра х диапазона измерени , где |х I d.Expression (2) represents the linearized output characteristic of the sensor at the edges of the measuring range, where | x I d.

Claims (1)

Формула изобретени  Дифференциальный емкостный датчик линейных перемещений, содержащий два установленных с зазором электрода, подключенные между ними и выходными клеммами датчика два конденсатора св зи и размещенный в зазоре между электродами экран, соединенный с общей точкой заземлени  и установленный с возможностью перемещени  по нормали к электродам, отличающийс  тем, что, с целью линеаризации выходной характеристики на кра х диапазона измерени , электрическа  емкость конденсаторов св зи меньше емкости одного из электродов относительно экрана при симметричном расположении экрана между электродами.Invention Differential Capacitive Linear Motion Sensor, containing two gap-mounted electrodes, two coupling capacitors connected between them and the output terminals of the sensor, and a screen located in the gap between the electrodes and connected to the normal to the electrodes, which is different in order to linearize the output characteristic at the edges of the measuring range, the electrical capacitance of the coupling capacitors is less than the capacitance of one of the electrodes from screen with a symmetrical arrangement of the screen between the electrodes.
SU894704539A 1989-06-14 1989-06-14 Differential capacity transducer for linear displacements SU1739182A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894704539A SU1739182A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Differential capacity transducer for linear displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894704539A SU1739182A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Differential capacity transducer for linear displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1739182A1 true SU1739182A1 (en) 1992-06-07

Family

ID=21453887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894704539A SU1739182A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Differential capacity transducer for linear displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1739182A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4572006A (en) Load cells
US5028875A (en) Linear rotary differential capacitance transducer
US4935841A (en) Pressure sensor
JPH09280806A (en) Electrostatic capacitance type displacement meter
SU1739182A1 (en) Differential capacity transducer for linear displacements
KR100341966B1 (en) Impedance-to-voltage converter and converting method
US5019783A (en) Precision transducer circuit and linearization method
US4167697A (en) Capacitive pick-off circuit
US4439725A (en) Microdisplacement detector
JPH0448166B2 (en)
SU1578448A1 (en) Method of measuring displacements
RU1803718C (en) Capacitive displacement transducer
SU1796880A1 (en) Capacitance differential displacement transducer
JPH0739927B2 (en) Position detector
SU989318A1 (en) Differential capacitive displacement pickup
SU1186938A1 (en) Capacitive displacement transducer
SU1478127A1 (en) Accelerometer
JPH072278B2 (en) Device for detecting gear gap in laser processing
SU1626081A1 (en) Capacitive pickup of linear movement
RU2147726C1 (en) Capacitive primary instrument converter of linear microdisplacement
SU974098A1 (en) Capacitive displacement pickup
JPH04303775A (en) Capacitance sensor circuit
JPS60203864A (en) Detector
SU1486760A1 (en) Capacitive three-contact displacement transducer
JPS585202Y2 (en) Electrostatic probe for displacement meter